JP2018179387A - 熱交換器及び熱交換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】管と管を挿入する挿入孔との組み立て性が良好であるとともに、管が挿入孔から脱落することを防止し、管と挿入孔との接合性を向上させることができる熱交換器及び熱交換器の製造方法を提供する。【解決手段】熱交換器は、内部に流体を流通させる第１の管である伝熱管２１と、伝熱管２１が挿入された挿入孔１１ａを有する第２の管であるヘッダーパイプ１１と、を備える。また、ヘッダーパイプ１１は、挿入孔の周縁から立設された接続部１１ｂを有するとともに、内周部が伝熱管２１の外周部に当接する縮管部１１ｃを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、熱交換器及び熱交換器の製造方法に関する。

空気調和機、冷蔵庫等に用いられる熱交換器は、内部に冷媒を流通させる複数の管を備える。これらの管が互いに接続されて、冷媒の流路を構成する。例えば、冷媒を流通させる伝熱管は、端部をヘッダーパイプの挿入孔に挿入された後、伝熱管とヘッダーパイプとの接合部がろう付されて、ヘッダーパイプに固定される（例えば、特許文献１、２）。

特開２００１−１２９６５８号公報 特開２００８−２６００４９号公報

特許文献１及び特許文献２に記載の熱交換器では、伝熱管は、ヘッダーパイプの挿入孔に挿入される。そして、挿入孔に伝熱管が挿入された状態で、ろう付装置の加熱炉に投入され、ヘッダーパイプと伝熱管との接続部がろう付により固定される。

伝熱管をヘッダーパイプの挿入孔に挿入して組み付ける際、ヘッダーパイプの挿入孔の内周面と、伝熱管の外周面との隙間が小さい場合には、伝熱管とヘッダーパイプとの組み立て性が低下する。一方、ヘッダーパイプの挿入孔の内周面と、伝熱管の外周面との隙間が大きい場合には、伝熱管とヘッダーパイプとのろう付が不十分となるおそれがある。また、伝熱管をヘッダーパイプに組み付けた後、加熱炉への運搬時、加熱炉内での搬送時等に、ヘッダーパイプから伝熱管が脱落するおそれがある。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、管と管を挿入する挿入孔との組み立て性が良好であるとともに、管が挿入孔から脱落することを防止し、管と挿入孔との接合性を向上させることができる熱交換器及び熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明に係る熱交換器は、内部に流体を流通させる第１の管と、第１の管が挿入された挿入孔を有する第２の管と、を備える。また、第２の管は、挿入孔の周縁から立設された接続部を有する。また、接続部は、内周部が第１の管の外周部に当接する縮管部を有する。

本発明によれば、挿入孔を有する第２の管は、挿入孔に挿入された第１の管の外周部に当接する縮管部を備えるため、第２の管の挿入孔の内周面と、第１の管の外周面との間に隙間を設けて組み立て性を確保する場合であっても、第１の管を第２の管に仮固定することができる。したがって、第１の管と第２の管との接合の際、第１の管が第２の管から脱落することを防止し、第１の管と第２の管の挿入孔との接合性を向上させることが可能である。

（Ａ）は本発明の実施の形態１に係る熱交換器の斜視図、（Ｂ）は本発明の実施の形態１に係る熱交換器の正面図 （Ａ）は実施の形態１に係る伝熱管及びヘッダーパイプの断面正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ’線で切断した伝熱管及びヘッダーパイプの断面側面図 実施の形態１に係る放熱フィン及び伝熱管の断面正面図 （Ａ）は実施の形態１に係る伝熱管及び縮管したヘッダーパイプの断面正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ’線で切断した伝熱管及びヘッダーパイプの断面側面図 （Ａ）は実施の形態１に係る縮管した伝熱管及びヘッダーパイプの断面正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ’線で切断した伝熱管及びヘッダーパイプの断面側面図 実施の形態１に係る中継パイプを有する熱交換器の斜視図 （Ａ）は実施の形態１に係る縮管前の流入パイプ及び中継パイプの断面正面図、（Ｂ）は実施の形態１に係る端部を縮管した流入パイプ及び中継パイプの断面正面図、（Ｃ）は実施の形態１に係る中間部を縮管した流入パイプ及び中継パイプの断面正面図 実施の形態１に係る楕円形の流入パイプ及び中継パイプの断面側面図 （Ａ）は本発明の実施の形態２に係る熱交換器の斜視図、（Ｂ）は本発明の実施の形態２に係る熱交換器の正面図 実施の形態２に係る伝熱管の斜視図 実施の形態２に係る圧縮前のヘッダーパイプ及び伝熱管の断面正面図 実施の形態２に係る挿入孔周辺を圧縮したヘッダーパイプ及び伝熱管の断面正面図 実施の形態２に係る隣り合う貫通孔の中間部を圧縮したヘッダーパイプ及び伝熱管の断面正面図 実施の形態３に係る圧縮前のヘッダーパイプ及び伝熱管の断面正面図 実施の形態３に係る圧縮後のヘッダーパイプ及び伝熱管の断面正面図 実施の形態３に係る曲線で構成される波形状の圧縮部を備えるヘッダーパイプ及び伝熱管の断面正面図 実施の形態３に係る複数の凸部を有する波形状の圧縮部を備えるヘッダーパイプ及び伝熱管の断面正面図

以下、図を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る熱交換器及び熱交換器の製造方法について説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態に係る熱交換器１は、熱交換器１の外部を流れる空気と、熱交換器１の内部を流れる冷媒との間で熱交換を行う。図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、熱交換器１は、内部に冷媒を流通させる伝熱管２１と、伝熱管２１に接続されて伝熱管２１に冷媒を流入させるヘッダーパイプ１１と、伝熱管２１に接続されて伝熱管２１から冷媒を流出させるヘッダーパイプ１２と、伝熱管２１に取り付けられる放熱フィン３１とを備える。

ヘッダーパイプ１１、１２は、熱交換器１に流体である冷媒を供給、排出する一対の配管部材である。ヘッダーパイプ１１、１２には、それぞれ複数の挿入孔１１ａ、１２ａが形成されている。挿入孔１１ａは、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、バーリングによって円筒状のヘッダーパイプ１１の長手方向中心軸から外側方向に立設された接続部１１ｂを備える。そして、それぞれの挿入孔１１ａに伝熱管２１が挿入されて、第１の管である伝熱管２１と、第２の管であるヘッダーパイプ１１が接続される。

また、ヘッダーパイプ１１は、後述する流入パイプ５１が取り付けられる流入孔１１ｄを備える。流入孔１１ｄは、挿入孔１１ａと同様に、バーリングによって円筒状のヘッダーパイプ１１の長手方向中心軸から外側方向に立設された接続部（不図示）を備える。

図２（Ａ）、（Ｂ）のヘッダーパイプ１１と同様に、ヘッダーパイプ１２の挿入孔１２ａは、バーリングによって円筒状のヘッダーパイプ１２の長手方向中心軸から外側方向に立設された接続部１２ｂを備える。そして、それぞれの挿入孔１２ａに伝熱管２１が挿入されて、ヘッダーパイプ１２と伝熱管２１が接続される。

また、ヘッダーパイプ１２は、後述する流出パイプ５２が取り付けられる流出孔１２ｄを備える。流出孔１２ｄは、挿入孔１１ａと同様に、バーリングによって円筒状のヘッダーパイプ１２の長手方向中心軸から外側方向に立設された接続部（不図示）を備える。

伝熱管２１は、図１、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、円筒状の配管部材であり、内部に冷媒を流通させる。伝熱管２１は、例えば、アルミ板の表面にろう材が圧延接合されたクラッド材で形成される。

伝熱管２１の一方の端部は、ヘッダーパイプ１１に形成された挿入孔１１ａに挿入され、ヘッダーパイプ１１に、ろう付により溶着固定される。また、伝熱管２１の他方の端部は、ヘッダーパイプ１２に形成された挿入孔１２ａに挿入され、ろう付により溶着固定される。

放熱フィン３１は、空気との接触面積を大きくすることで、冷却効率を高めるための平板状の部材であり、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、伝熱管２１に複数枚取り付けられている。

放熱フィン３１は、図３に示すように、伝熱管２１が挿通される複数の貫通孔３１ａを備える。貫通孔３１ａは、円筒状である伝熱管２１を挿通可能な断面円形の孔である。各貫通孔３１ａには、それぞれ伝熱管２１が挿通される。そして、挿通された伝熱管２１と放熱フィン３１との接続部をろう付することにより、放熱フィン３１と伝熱管２１が接続される。放熱フィン３１の材質は、例えば、アルミ板の表面にろう材が圧延接合されたクラッド材である。

放熱フィン３１は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、伝熱管２１の軸方向、すなわち冷媒の流れる方向に、複数枚取り付けられる。

流入パイプ５１は、円筒状の配管部材であり、内部に冷媒を流通させる。流入パイプ５１は、例えば、アルミ板の表面にろう材が圧延接合されたクラッド材で形成される。

流入パイプ５１の一方の端部は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ヘッダーパイプ１１に形成された流入孔１１ｄに挿入され、ヘッダーパイプ１１に、ろう付固定される。これにより、流入パイプ５１とヘッダーパイプ１１は接続され、流入パイプ５１からヘッダーパイプ１１に冷媒が流入される。

流出パイプ５２は、円筒状の配管部材であり、内部に冷媒を流通させる。流出パイプ５２は、例えば、アルミ板の表面にろう材が圧延接合されたクラッド材で形成される。

流出パイプ５２の一方の端部は、ヘッダーパイプ１２に形成された流出孔１２ｄに挿入され、ヘッダーパイプ１２に、ろう付固定される。これにより、流出パイプ５２とヘッダーパイプ１２は接続され、ヘッダーパイプ１２から流出パイプ５２に冷媒が流出される。

熱交換器１は、上述のように構成され、ヘッダーパイプ１１に接続された流入パイプ５１から流入された冷媒を、伝熱管２１で熱交換し、ヘッダーパイプ１２に接続された流出パイプ５２から流出させる。

続いて、本実施の形態に係る熱交換器１の製造方法、特に伝熱管２１、放熱フィン３１、ヘッダーパイプ１１、１２、流入パイプ５１、流出パイプ５２の接続方法について説明する。

伝熱管２１は、上述したように放熱フィン３１の貫通孔３１ａに挿通される。また、図１（Ａ）、（Ｂ）のように、複数の放熱フィン３１が伝熱管２１に取り付けられる。

伝熱管２１は、図２（Ａ）に示すように、一方の端部が、ヘッダーパイプ１１に形成された挿入孔１１ａに挿入される。また、他方の端部が、ヘッダーパイプ１２に形成された挿入孔１２ａに挿入される。伝熱管２１を挿入孔１１ａ、１２ａに挿入する際の作業性向上ため、挿入孔１１ａ、１２ａと伝熱管２１との間には、隙間が設けられている。

伝熱管２１が挿入孔１１ａ、１２ａに挿入された後、接続部１１ｂ、１２ｂを縮小させる。具体的には、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、挿入孔１１ａの周縁から立設された接続部１１ｂの先端部を縮管工具９０によって縮小させて縮管部１１ｃを形成し、縮管部１１ｃの内周部を伝熱管２１の外周部に当接させる。これにより、伝熱管２１は、ヘッダーパイプ１１に仮固定される。また、ヘッダーパイプ１２の接続部１２ｂも同様に、縮管工具９０で縮小させて縮管部１２ｃを形成し、縮管部１２ｃの内周部を、伝熱管２１の外周部に当接させる。これにより、伝熱管２１は、ヘッダーパイプ１２に仮固定される。

流入パイプ５１の一方の端部は、ヘッダーパイプ１１に形成された流入孔１１ｄに挿入される。流入孔１１ｄと流入パイプ５１との間には、上述の挿入孔１１ａと伝熱管２１との間と同様に隙間が設けられている。これにより、流入パイプ５１を流入孔１１ｄに挿入する際の作業性が向上される。

流出パイプ５２の一方の端部は、ヘッダーパイプ１２に形成された流出孔１２ｄに挿入される。流出孔１２ｄと流出パイプ５２との間には、上述の挿入孔１１ａと伝熱管２１との間と同様に隙間が設けられている。これにより、流出パイプ５２を流出孔１２ｄに挿入する際の作業性が向上される。

流入パイプ５１が流入孔１１ｄに挿入されるとともに、流出パイプ５２が流出孔１２ｄに挿入された後、流入孔１１ｄの接続部及び流出孔１２ｄの接続部を縮小させる。具体的には、図４（Ａ）、（Ｂ）の接続部１１ｂと同様に、接続部を縮管工具９０によって縮小させて縮管部を形成し、縮管部の内周部を流入パイプ５１、流出パイプ５２の外周部に当接させる。これにより、流入パイプ５１、流出パイプ５２は、それぞれヘッダーパイプ１１、ヘッダーパイプ１２に仮固定される。

その後、伝熱管２１、放熱フィン３１、ヘッダーパイプ１１、１２、流入パイプ５１、流出パイプ５２を含む熱交換器１は、ろう付装置の加熱炉内で加熱される。これにより、クラッド材で形成された伝熱管２１とヘッダーパイプ１１、１２との接続部分がろう付により溶着固定される。また、クラッド材で形成されたヘッダーパイプ１１と流入パイプ５１、ヘッダーパイプ１２と流出パイプ５２の各接続部がろう付により溶着固定される。

以上説明したように、本実施の形態に係る熱交換器１では、第１の管である伝熱管２１を第２の管であるヘッダーパイプ１１、１２の挿入孔１１ａ、１２ａに挿入した後に、ヘッダーパイプ１１、１２の接続部１１ｂ、１２ｂを縮管して縮管部１１ｃ、１２ｃを形成し、伝熱管２１をヘッダーパイプ１１、１２に仮固定する。したがって、伝熱管２１を挿入孔１１ａ、１２ａに挿入する際、伝熱管２１の外径とヘッダーパイプ１１、１２の挿入孔１１ａ、１２ａの内径との間に隙間を設けることができるため、伝熱管２１を挿入孔１１ａ、１２ａに挿入する際の作業性を向上させることができる。また、加熱炉内でろう付を行う際、伝熱管２１は、ヘッダーパイプ１１、１２に仮固定されているため、伝熱管２１がヘッダーパイプ１１、１２から脱落することを防止し、接合性を向上させることができる。

また、本実施の形態では、第１の管としての流入パイプ５１を第２の管としてのヘッダーパイプ１１の流入孔１１ｄに挿入した後に接続部を縮管して、流入パイプ５１をヘッダーパイプ１１に仮固定することとしている。これにより、流入パイプ５１の外径とヘッダーパイプ１１の流入孔１１ｄの内径との間に隙間を設けることができるため、流入パイプ５１を流入孔１１ｄに挿入する際の作業性を向上させることができる。また、加熱炉内でろう付を行う際、流入パイプ５１がヘッダーパイプ１１に対して位置ずれしたり、脱落したりすることを防止できる。したがって、ヘッダーパイプ１１と伝熱管２１とのろう付、およびヘッダーパイプ１１と流入パイプ５１とのろう付を加熱炉内で同時に行うことが容易となる。

また、本実施の形態では、第１の管としての流出パイプ５２を第２の管としてのヘッダーパイプ１２の流出孔１２ｄに挿入した後に流出孔の接続部を縮管して、流出パイプ５２をヘッダーパイプ１２に仮固定することとしている。これにより、流出パイプ５２の外径とヘッダーパイプ１２の流出孔１２ｄの内径との間に隙間を設けることができるため、流出パイプ５２を流出孔１２ｄに挿入する際の作業性を向上させることができる。また、加熱炉内でろう付を行う際、流出パイプ５２がヘッダーパイプ１２に対して位置ずれしたり、脱落したりすることを防止できる。したがって、ヘッダーパイプ１２と伝熱管２１とのろう付、およびヘッダーパイプ１２と流出パイプ５２とのろう付を加熱炉内で同時に行うことが容易となる。

本実施の形態では、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ヘッダーパイプ１１、１２の接続部１１ｂ、１２ｂを縮管して縮管部１１ｃ、１２ｃを形成する。これにより、縮管部１１ｃ、１２ｃの内周部を伝熱管２１の外周部に当接する位置まで縮管させることとしたが、これに限られない。例えば、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、縮管部１１ｃの内周部が伝熱管２１の外周部に当接した位置より、さらに縮管部１１ｃを縮小させることとしてもよい。この場合、縮管部１１ｃとともに伝熱管２１が縮小されて、小径部２１ａが形成される。すなわち、第１の管である伝熱管２１の小径部２１ａは、第２の管であるヘッダーパイプ１１の縮管部１１ｃと当接する。また、小径部２１ａの外形は、伝熱管２１の外形より小さく形成される。これにより、伝熱管２１とヘッダーパイプ１１とが、より強固に仮固定されるので、仮固定状態での運搬時、加熱炉内での加熱時等に、伝熱管２１がヘッダーパイプ１１から脱落することを防止できる。また、縮管部１２ｃも縮管部１１ｃと同様に伝熱管２１とともに縮小させて、より強固に仮固定することとしてもよい。

また、本実施の形態に係る流入パイプ５１、流出パイプ５２は、さらに別の配管部材に接続されることとしてもよい。例えば、図６に示すように、第２の管としての流入パイプ５１の一方の端部を挿入孔として、第１の管としての中継パイプ５３に接続し、他方の端部をヘッダーパイプ１１に接続することとしてもよい。この場合、図７（Ａ）に示すように、流入パイプ５１の内周部と、流入パイプ５１に挿入される中継パイプ５３の外周部との間に隙間を設ける。そして、縮管部１１ｃ、１２ｃ等と同様に、流入パイプ５１の端部を縮管工具９０によって縮管させて縮管部５１ａを形成し、図７（Ｂ）に示すように、縮管部５１ａの内周部を中継パイプ５３の外周部に当接させる。これにより、中継パイプ５３は、流入パイプ５１に仮固定されるため、加熱炉内で脱落することなく、中継パイプ５３と流入パイプ５１とをろう付固定することができる。また、縮管部５１ａは、図７（Ｃ）のように、流入パイプ５１の端部でなく、中間部であってもよい。

また、上記の場合、流入パイプ５１の挿入孔の内周部及び流入パイプ５１に挿入される中継パイプ５３の挿入部の外周部は、図８に示すように断面形状を楕円形としてもよい。この場合も、断面円形の場合と同様に、中継パイプ５３を流入パイプ５１に挿入する作業性を向上させるとともに、流入パイプ５１の端部を縮管して縮管部５１ａを形成することで、中継パイプ５３を流入パイプ５１に仮固定して、ろう付の際、流入パイプ５１から中継パイプ５３が脱落することを防止できる。また、流入パイプ５１と中継パイプ５３の断面形状を楕円形とすることにより、中継パイプ５３が流入パイプ５１に対して回転することを防止できるので、中継パイプ５３と流入パイプ５１とを適正な位置で固定することができる。

また、流入パイプ５１と中継パイプ５３の断面形状が楕円形であるため、流入パイプ５１、中継パイプ５３の長手方向の中心軸を回転軸とする回転方向の位置合わせが不要となり、仮固定を容易に行うことができる。また、流入パイプ５１と中継パイプ５３の断面形状は、円形、楕円形に限られず、四角形、五角形等の多角形としてもよい。これにより、断面が楕円形の場合と同様に、中継パイプ５３と流入パイプ５１との回転方向の位置合わせを不要とし、仮固定を容易に行うことができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る熱交換器１について説明する。本実施の形態に係る熱交換器１では、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、伝熱管２２が扁平形状である。また、熱交換器１は、伝熱管２２と接続されるヘッダーパイプ１３、１４を備える。また、放熱フィン３２として波形状のコルゲートフィンを備える。その他の構成は実施の形態１と同様であるので、同じ符号を付す。

伝熱管２２の外形は、図１０に示すように、断面扁平形状に形成される。これにより、伝熱管２２周りの通風抵抗を低減し、熱交換効率を向上させることができる。また、伝熱管２２の内部には、冷媒を流通させる貫通孔２２ａが形成されている。

ヘッダーパイプ１３、１４は、上記実施の形態１に係るヘッダーパイプ１１、１２と同様に、熱交換器１に流体である冷媒を供給、排出する一対の配管部材である。図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ヘッダーパイプ１３、１４には、それぞれ複数の挿入孔１３ａ、１４ａが形成されている。本実施の形態に係る挿入孔１３ａ、１４ａは、伝熱管２２を挿入可能とするため扁平形状に形成されている。

放熱フィン３２は、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、隣り合う伝熱管２２の間に配置された波形状のコルゲートフィンである。

以下、本実施の形態に係る熱交換器１のヘッダーパイプ１３、１４と伝熱管２２との取り付けについて説明する。

まず、図１１に示すように、ヘッダーパイプ１３の各挿入孔１３ａに、それぞれ伝熱管２２が挿入される。挿入孔１３ａの内周部と、伝熱管２２の外周部との間には隙間が設けられており、伝熱管２２を挿入孔１３ａに挿入する際の作業性を向上させている。

伝熱管２２がヘッダーパイプ１３の挿入孔１３ａに挿入された後、図１２に示すように、ヘッダーパイプ１３の挿入孔１３ａ周辺の圧縮部１３ｂを、圧縮工具９１で挿入孔１３ａの貫通方向に圧縮する。これにより、圧縮部１３ｂの厚みが薄くなるとともに、挿入孔１３ａの内周面が突出して、挿入孔１３ａが縮小される。そして、挿入孔１３ａの内周面が、挿入孔１３ａに挿入された伝熱管２２の外周部に当接し、伝熱管２２とヘッダーパイプ１３とを仮固定する。

また、伝熱管２２の挿入孔１３ａに挿入された側と反対側の端部は、図１１に示すように、ヘッダーパイプ１４に形成された挿入孔１４ａに挿入される。そして、図１２に示すように、ヘッダーパイプ１４の挿入孔１４ａ周辺の圧縮部１４ｂを、圧縮工具９１で挿入孔１４ａの貫通方向に圧縮する。これにより、圧縮部１４ｂの厚みが薄くなるとともに、挿入孔１４ａの内周面が突出して、挿入孔１４ａが縮小される。そして、挿入孔１４ａの内周面が、挿入孔１４ａに挿入された伝熱管２２の外周部に当接し、伝熱管２２とヘッダーパイプ１４とを仮固定する。

その後、伝熱管２２、ヘッダーパイプ１３、１４を含む熱交換器１をろう付装置の加熱炉内で過熱して、伝熱管２２とヘッダーパイプ１３、１４との接続部をろう付により溶着固定する。

以上説明したように、本実施の形態に係る熱交換器１では、第１の管としての伝熱管２２と、第２の管としてのヘッダーパイプ１３、１４の挿入孔１３ａ、１４ａとの間に隙間を設けているため、伝熱管２２を挿入孔１３ａ、１４ａに挿入する際の作業性を向上させることができる。また、本実施の形態では、挿入孔１３ａ、１４ａに伝熱管２２を挿入させた後、圧縮部１３ｂ、１４ｂを圧縮することにより、挿入孔１３ａ、１４ａの内周面が伝熱管２２の外周部に当接し、伝熱管２２を仮固定する。これにより、加熱炉内でろう付を行う際、伝熱管２２とヘッダーパイプ１３、１４を仮固定することができるので、ヘッダーパイプ１３、１４を伝熱管２２に対して正確な位置にろう付することができる。

また、本実施の形態では、ヘッダーパイプ１３、１４の圧縮部１３ｂ、１４ｂを圧縮して、挿入孔１３ａ、１４ａを縮小することとしており、実施の形態１に係る接続部１１ｂ、１２ｂに相当する接続部を形成していない。したがって、伝熱管２２が扁平形状であり、縮管部を形成するために必要な長さの接続部を、バーリングによって形成できない場合でも、伝熱管２２とヘッダーパイプ１３、１４を仮固定することができる。

また、本実施の形態では、図１２のように各挿入孔１３ａ、１４ａの近傍を圧縮部１３ｂ、１４ｂとしてヘッダーパイプ１３、１４を圧縮して、挿入孔１３ａ、１４ａを縮小させることとしたが、これに限られない。例えば、図１３に示すように隣り合う挿入孔１３ａの中間位置を圧縮部１３ｂとしてもよい。この場合、ヘッダーパイプ１３の厚みを大きくするとともに、圧縮部１３ｂの圧縮量を大きくすることで、挿入孔１３ａの内周面の突出量を大きくすることが好ましい。これにより、圧縮部１３ｂが挿入孔１３ａから離れた位置であっても、挿入孔１３ａの内周面と伝熱管２２の外周部とを当接させることができる。また、圧縮部１３ｂの数を減らすことができるので、加工が容易になる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る熱交換器１について説明する。本実施の形態に係る熱交換器１では、図１４に示すように、ヘッダーパイプ１３、１４の圧縮部１３ｂ、１４ｂが断面波形状に形成されている。その他の構成は実施の形態２と同様であるので、同じ符号を付す。

本実施の形態に係る熱交換器１のヘッダーパイプ１３、１４は、図１４に示すように、伝熱管２２が挿入される複数の挿入孔１３ａ、１４ａを備える。

ヘッダーパイプ１３、１４は、実施の形態２と同様に、挿入孔１３ａ、１４ａの貫通方向に圧縮されて挿入孔１３ａ、１４ａを縮小させる圧縮部１３ｂ、１４ｂを備える。本実施形態に係る圧縮部１３ｂ、１４ｂは、図１４に示すように、挿入孔１３ａ、１４ａの貫通方向に対して波形状に形成されている。

以下、本実施の形態に係る熱交換器１のヘッダーパイプ１３、１４と伝熱管２２との取り付けについて説明する。

図１４に示すように、各挿入孔１３ａ、１４ａには、それぞれ伝熱管２２が挿通される。挿入孔１３ａ、１４ａの内周部と、伝熱管２２の外周部との間には隙間が設けられており、伝熱管２２を挿入孔１３ａ、１４ａに挿入させる際の作業性を向上させている。

伝熱管２２がヘッダーパイプ１３、１４の挿入孔１３ａ、１４ａに挿入された後、図１５に示すように、ヘッダーパイプ１３、１４の挿入孔１３ａ、１４ａ周辺の圧縮部１３ｂ、１４ｂを、圧縮工具９１で圧縮させる。これにより、波形状の圧縮部１３ｂ、１４ｂが伸ばされるとともに、挿入孔１３ａ、１４ａが縮小される。そして、縮小された挿入孔１３ａ、１４ａの内周面が伝熱管２２に当接し、伝熱管２２とヘッダーパイプ１３、１４とを仮固定する。その後、伝熱管２２、ヘッダーパイプ１３、１４を含む熱交換器１をろう付装置の加熱炉内で加熱して、伝熱管２２とヘッダーパイプ１３、１４との接続部をろう付により溶着固定する。

以上説明したように、本実施の形態に係る熱交換器１では、第１の管としての伝熱管２２とヘッダーパイプ１３、１４の挿入孔１３ａ、１４ａとの間に隙間を設けているため、伝熱管２２を挿入孔１３ａ、１４ａに挿入する際の作業性を向上させることができる。また、本実施の形態では、挿入孔１３ａに伝熱管２２を挿入させた後、圧縮部１３ｂ、１４ｂを圧縮することにより、縮小された挿入孔１３ａの内周面で伝熱管２２を仮固定する。これにより、圧縮部１３ｂ、１４ｂの、圧縮前と圧縮後における挿入孔１３ａの内側寸法の差を大きくすることができるので、伝熱管２２と挿入孔１３ａとの隙間を大きくしながら、より確実に伝熱管２２とヘッダーパイプ１３、１４とを当接させて仮固定することができる。また、加熱炉内でろう付を行う際、伝熱管２２に対してヘッダーパイプ１３、１４の位置を固定することができるので、ヘッダーパイプ１３、１４を伝熱管２２に対して正確な位置にろう付することができる。また、圧縮された後の圧縮部１３ｂ、１４ｂの厚みは、ヘッダーパイプ１３、１４の他の部分に比べて薄くされないので、圧縮部１３ｂ、１４ｂの強度の低下を防止できる。

本実施の形態に係る圧縮部１３ｂ、１４ｂは、図１４の断面図に示すように、直線で構成される波形状に形成されることとしたが、これに限られない。例えば、図１６に示すように、圧縮部１３ｂは、曲線で構成される波形状に形成されることとしてもよい。また、圧縮部１３ｂの波形状は、図１６に示すように、ヘッダーパイプ１３のいずれの面に凸部が形成されていてもよい。

また、本実施の形態に係る各圧縮部１３ｂ、１４ｂは、図１４の断面図に示すように、１つの凸部を有する波形状に形成されることとしたが、これに限られない。例えば、ヘッダーパイプ１３の圧縮部１３ｂは、図１７に示すように、複数の凸部を有する波形状に形成されることとしてもよい。これにより、圧縮部１３ｂの、圧縮前と圧縮後における挿入孔１３ａの内側寸法の差を大きくすることができるので、伝熱管２２と挿入孔１３ａとの隙間を大きくしながら、より確実に伝熱管２２とヘッダーパイプ１３とを当接させて仮固定することができる。

１ 熱交換器、１１，１２，１３，１４ ヘッダーパイプ、１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ 挿入孔、１１ｂ，１２ｂ 接続部、１１ｃ，１２ｃ 縮管部、１１ｄ 流入孔、１２ｄ 流出孔、１３ｂ，１４ｂ 圧縮部、２１，２２ 伝熱管、２１ａ 小径部、２２ａ 貫通孔、３１，３２ 放熱フィン、３１ａ 貫通孔、５１ 流入パイプ、５１ａ 縮管部、５２ 流出パイプ、５３ 中継パイプ、９０ 縮管工具、９１ 圧縮工具

Claims (8)

1. 内部に流体を流通させる第１の管と、
   前記第１の管が挿入された挿入孔を有する第２の管と、を備え、
   前記第２の管は、
   前記挿入孔の周縁から立設された接続部を有し、
   前記接続部は、
   内周部が、前記第１の管の外周部に当接する縮管部を有する、
   熱交換器。
2. 前記第１の管は、
   前記縮管部と当接し、外径が前記第１の管の外径より小さい小径部を備える、
   請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記挿入孔の内周部と、前記第１の管の前記挿入孔に挿入された挿入部の外周部は、
   断面形状が、楕円形である、
   請求項１又は２に記載の熱交換器。
4. 内部に流体を流通させる第１の管と、
   前記第１の管が挿入される挿入孔を有する第２の管と、を備え、
   前記第２の管は、
   前記挿入孔の貫通方向に圧縮されて、前記挿入孔の内周面と前記第１の管の外周部とを当接させる圧縮部を有する、
   熱交換器。
5. 前記挿入孔の内周面と、前記第１の管の前記挿入孔に挿入された挿入部の外周部は、
   断面形状が、扁平形状である、
   請求項４に記載の熱交換器。
6. 前記圧縮部は、
   前記挿入孔の貫通方向に対して波形状である、
   請求項４又は５に記載の熱交換器。
7. 内部に流体を流通させる第１の管を、第２の管の挿入孔に挿入する挿入工程と、
   前記挿入孔の周縁から立設する接続部を縮管して、前記接続部の内周部と前記第１の管の外周部とを当接させる縮管工程と、
   加熱炉内で、前記第１の管と前記第２の管とを溶着させる接続工程と、
   を含む熱交換器の製造方法。
8. 内部に流体を流通させる第１の管を、第２の管の挿入孔に挿入する挿入工程と、
   前記第２の管を前記挿入孔の貫通方向に圧縮して、前記挿入孔の内周面と前記第１の管の外周部とを当接させる仮固定工程と、
   加熱炉内で、前記第１の管と前記第２の管とを溶着させる接続工程と、
   を含む熱交換器の製造方法。

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